酸度计的构成原理以及应用分析

　　hbzhan内容导读：酸度计仪器仪表利用溶液的电化学性质测量氢离子浓度﹐以确定溶液酸碱度的传感器。氢离子浓度的对数的负值称为pH值。通常pH值为0——14。25℃中性水的pH值为7﹐pH值小于7的溶液为酸性﹐pH值大于7为碱性。温度对水的电离系数有较大影响﹐引起pH值的中性点随温度而改变。
　　
　　酸度计的构成原理
　　
　　酸度计由参考电极和测量电极组成。将两个电极插入被测溶液就构成电池﹐设两极间电位差为E﹐根据涅恩斯特公式简化后得出式中为灵敏度。常用参考电极用玻璃制成﹐内部有一装有甘汞(氯化亚汞和汞溶液)的玻璃组件﹐在组件与玻璃外壳之间装有饱和溶液作为电解液。在外壳底部有用多孔陶瓷塞堵住的小口﹐溶液可经过它缓慢渗入被测溶液﹐以实现电极与被测溶液的导电接触。参考电极的电位恒等于溶液的电解电位而与被测溶液的酸碱度无关。
　　
　　这种参考电极称为甘汞电极。类似结构的参考电极还有银-氯化银电极等。常用测量电极是玻璃电极﹐它的结构类似于参考电极﹐不同之处是用pH值稳定的缓冲溶液(即弱酸或弱碱与它们的盐的混合溶液)代替溶液和底部用可渗透离子的玻璃薄膜(厚度约0.1——0.3毫米)制成。在底部﹐缓冲溶液与被测溶液之间形成电位差。由于缓冲溶液的pH值为常值﹐所以测量电极的有效电位是被测溶液pH值的函数。玻璃电极不受溶液中的氧化剂或还原剂的影响﹐配合适当的温度补偿﹐可在0——100℃或更大的温度范围内测量。
　　
　　测量电极还有氢电极﹑锑电极﹑铋电极等﹐但不具备玻璃电极的这些优点﹐只是在玻璃电极发展起来以后pH测量才成为一种能进行连续测量的简单可靠的方法。酸度计在两个电极间接入用pH值标定的电压表即可读出pH值﹐或将电极间的电位差用作控制信号。
　　
　　酸度计的应用
　　
　　采用酸度计能更好地控制化学反应﹐达到提高生产率和产品质量以及安全生产的目的。带有自动记录的pH测量系统还可对污染公害提供诉讼的证据。某些间歇生产过程(例如某些化肥生产﹑食品加工过程)采用酸度计后可变为连续生产方式。
　　
　　在现代工业中采用酸度计比其它类型的连续分析仪表的总和还多。几乎凡需用水的生产部门都需要采用酸度计。其应用范围从工业用水和废物处理到采矿中的浮选过程﹐包括纸浆和造纸﹑金属加工﹑化工﹑石油﹑合成橡胶生产﹑发电厂﹑制药﹑食品加工等广泛领域。